SnO2纳米薄膜的制备、显微结构及气敏性能

SnO2纳米薄膜的制备、显微结构及气敏性能;SnO2薄膜;溶胶-凝胶法     

椭球形α-Fe2O3纳米薄膜的制备与气敏性能

椭球形α-Fe2O3纳米薄膜的制备与气敏性能     

Sn-Zn-Fe复合氧化物气敏材料的制备与气敏性能

在材料的合成与制备、组成与结构、性能及使用效能四者之间存在着强烈的相互依赖关系[1 ] 。一种材料的性质与其组成及结构息息相关 ,而组成与结构又是合成和制备的结果。合成与制备是提高材料质量的关键 ,也是开发新材料、新器件的中心环节。鉴于此 ,本文在前面工作[2～ 4] 的基础上 ,应用正交试验方法[5] ,探讨ｐＨ值、温度、搅拌速度三共沉淀反应条件对Ｓｎ Ｚｎ Ｆｅ复合氧化物气敏性能的影响。1　实验部分1 1　敏感材料的制备按表 1设计的正交试验方案 ,取物质的量相同的Ｓｎ、Ｚｎ、Ｆｅ氯化物混合液 ,在不同温度、搅拌速度条件下 ,…     

WO3基气敏材料研究进展

综述了近年来国内外对WO3基气敏材料的研究状况,对制备工艺、防团聚技术、掺杂效应及气敏机理等进行了分析比较,并对今后的研究方向提出了一些看法。     

基体表面性质对原位聚合沉积导电聚苯胺薄膜性能的影响

以水溶性高分子聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为空间稳定剂,在经十八烷基三氯硅烷(OTS)改性的玻璃表面进行原位聚合,沉积得到导电聚苯胺(PANI)薄膜。采用表面界面张力仪、扫描电镜(SEM)、紫外可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(FT-IR)、四探针电导率测试仪及光学显微镜对不同基体表面的接触角、PANI膜的形貌、厚度、结构、导电性及其在亲/憎水表面选择性沉积性能进行测定。结果表明:OTS对玻璃表面的改性促进了聚苯胺的沉积且提高了薄膜厚度,薄膜饱和厚度达到200 nm;缩短了溶液中苯胺分散聚合的诱导期,反应速率增大;与未改性玻璃表面沉积的薄膜相比,改性的玻璃表面得到的聚苯胺薄膜更加细密均匀,聚苯胺颗粒尺寸小,堆积紧密;薄膜的电导率达到7.5×10-3S/cm;OTS改性对基体表面的薄膜生长和溶液中的苯胺聚合具有催化作用。     

ZnO纳米薄膜的制备及其气敏性质研究

纳米氧化锌薄膜具有光电、压电、压敏和气敏等多种性质,使其在透明导体、发光元件、太阳能电池窗口、光波导器、单色场发射显示器、高频压电转换器、微传感器等方面具有广泛的用途.     

聚苯胺的表面修饰及防腐性能

用八甲基环四硅氧烷(D₄)对聚苯胺(PANI)进行表面修饰, 通过对产物的循环伏安(CV)、 极化曲线(Tafel)以及接枝率的表征分析, 考察了反应温度、 反应时间、 单体用量和pH值对产物的接枝效果、 分散性和腐蚀电位的影响. 同时, 通过循环伏安(CV)、 紫外-可见光谱(UV-Vis)、 红外光谱(FTIR)、 X射线衍射分析(XRD)和热重分析(TGA), 对PANI表面修饰前后的结构和性能进行了比较. 结果表明, 通过D₄对PANI颗粒表面进行修饰, PANI的分散性、 分散稳定性和和防腐能力得到显著提高.     

湿度对聚苯胺氨气传感器性能影响的研究

研究了相对湿度对聚苯胺氨气传感器性能的影响,发现相对湿度(RH)在10%~80%,氨气浓度在10~2500μL/L范围内时,聚苯胺膜对氨气的相对灵敏度随氨气浓度的增加而增加,在相同氨气浓度下响应时间随湿度的增加而变短,当氨气浓度小于400μL/L时,相对湿度则对相对灵敏度影响不大.但当氨气浓度大于500μL/L,相对湿度大于40%时,在相同氨气浓度下,随着相对湿度的增大,响应时间变短,但相对灵敏度降低.因为水分子加入后,NH3和H2O形成了大量更易于使聚苯胺去质子化的NH4OH分子,从而加快了反应速度,缩短了响应时间,而大量水分子(RH≥40%)的质子化作用降低了相对灵敏度.因此相对湿度是聚苯胺氨气传感器必须考虑的重要因素之一.     

聚苯胺基LB膜的制备及气敏特性的研究

以聚苯胺 (PAN)为原料 ,利用LB(Langmuir Blodgett)超薄分子膜技术 ,制备了不同层数的纯聚苯胺LB膜及聚苯胺与乙酸 (AA)混合 (PAN AA)LB膜 ,对其进行了紫外 可见光光谱分析研究 ,并对不同层数的聚苯胺基LB膜的二氧化氮 (NO2 )气敏特性进行了研究 ,发现PANLB膜较PAN AALB膜具有更好的敏感性、响应性和可逆性 ,3层和 15层PANLB膜对相对百分比为 2 0× 10 -6NO2 的响应时间分别为 10s和 30s,15层PANLB膜的恢复时间约为 4min     

PEG／PED-g-CB化学敏电阻材料的制备及其气敏性能的研究

以不同分子量聚乙二醇(PEG)为基体，PEG接枝改性的炉法炭黑(PEG-g-CB)为导电裁流子，采用溶液分散工艺制得一种新鞭的气敏传感器材料。研究了PEG分子量对接枝率及对各种溶剂蒸气的响应性、响应灵敏度的影响；用透射电子显微镜(TEM)和紫外—可见分光光度计考察了两种炭黑粒子分散行为、袁面特性差异及其对响应重复性、稳定性的影响。结果表明，PEG／PEG-g-CB复合材料化学敏电阻体对其良溶剂蒸气如THF、氯仿、丙酮具有很强的响应性，其电阻值可提高到初始电阻的10^4～10^6倍。将这种材料再放入干燥空气中时，电阻又恢复到初始值；而对其不良溶剂如正己烷、甲苯几乎不响应。随PEG分子量的提高，响应灵敏度下降；响应的重复稳定性受炭黑粒子分散行为的影响，从聚合物溶胀行为及逾渗导电理论解释了实验结果。     

纳米ZnO的制备及其气敏性能

螯合物;微乳液;溶胶-凝胶;纳米粒子;纳米ZnO的制备及其气敏性能     

原位聚合沉积聚苯胺薄膜及其电致变色性能

采用原位聚合的方法,以水溶性高分子聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为空间稳定剂,直接在玻璃基体表面聚合沉积导电聚苯胺(PANI)薄膜。用扫描电镜(SEM)、紫外可见光谱(UV-Vis)、四探针电导率测试仪和热重分析仪(TG)对聚苯胺膜结构及性能进行了表征。采用循环伏安法测试了薄膜的电致变色性。结果表明:盐酸掺杂聚苯胺薄膜呈翠绿色,薄膜厚115 nm,表面电导率为4.6×10-3S/cm。电致变色实验中聚苯胺电极电位在-6~ 6 V循环变化时,薄膜颜色在黄绿和蓝绿间可逆变化。电致变色前后聚苯胺薄膜的紫外可见吸收光谱表明,随着电极电位的降低,极化子峰发生红移,说明聚苯胺分子链中醌式结构单元被还原,聚苯胺薄膜质子化程度提高。     

基于聚苯胺-镍酞菁多孔渗透薄膜的氨气传感器

利用磺化镍酞菁(NiTSPc)对苯胺(PANI)聚合的催化作用,通过简单的电聚合方法在叉指金电极(IAE)表面合成了PANI/NiTSPc多孔渗透膜.利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、能量色散图谱(EDS)和拉曼光谱对PANI/NiTSPc多孔膜进行表征.在室温下,采用基于PANI/NiTSPc多孔膜制备的传感器对不同浓度(3.8~1900 mg/m~3)的NH_3进行了检测.结果表明,对于76 mg/m~3的NH_3,传感器的灵敏度为2.75,响应时间为10 s,且该传感器具有恢复时间短、重复性及稳定性良好等优点.所制备的PANI/NiTSPc薄膜传感器在NH3检测及电子鼻的应用中具有巨大潜力.     

氨气腐蚀法制备黏附性能可控的超疏水铜表面

采用简单便捷的方法制备出了具有不同黏附性能的超疏水表面. 通过控制氨气对金属铜表面的腐蚀时间, 分别制备了具有微米球及微米棒状结构的表面. 利用低表面能氟硅烷(FAS)修饰后, 2种表面均表现出超疏水特性(接触角均大于150°), 然而其黏附性能却截然相反. 具有微球结构的表面呈现出高黏附特性, 而具有微米棒状结构的表面则显示出低黏附特性. 研究发现, 表面不同的微观结构导致了液滴在其表面上分别处于Cassie-impregnating wetting态及Cassie态, 从而呈现出了不同的黏附性能.     

LaFeO3纳米晶薄膜及其气敏特性的研究

本文采用溶胶-凝胶方法,经过550℃、1小时的固相反应,得到粒径为40～45nm,均匀性良好的LaFeO₃纳米晶薄膜。将这一成膜技术与集成电路平面工艺相结合,首次研制出了NCF-OSFET气敏元件,它对乙醇具有较高的灵敏度和良好的选择性。     

酞菁铜旋涂薄膜的制备与气敏性能研究

本文制备了2,9,16,23-四异丙氧基和2,9,16,23-四对甲基苯氧基2种酞菁铜(CuPc(OC₃H₇-i)₄, CuPc(OC₇H₇)₄,简称为烷氧基酞菁铜和苯氧基酞菁铜),并在基片上成功制得了二者的旋涂膜。利用AFM(Atomic force microscope)、UV-Vis和FTIR对薄膜的表面形貌和谱学性质进行了分析。结果表明,以一定的旋转速度进行涂膜,可以获得较为均匀的酞菁铜薄膜,并且2种取代基团的酞菁表面形貌有着较为明显的差别。在室温下测试了2种酞菁薄膜对甲醇和乙醇气体的敏感性能,结果显示薄膜对测试的醇类有较高的灵敏度,对乙醇的灵敏度要大于甲醇,在同种测试气氛下苯氧基酞菁铜薄膜的气敏性能要高于烷氧基酞菁铜薄膜。2种薄膜对浓度为30 μL·L^-1乙醇气体的响应和恢复时间分别在30 s和60 s内。     

聚苯胺/二氧化钛复合薄膜的制备及其气敏性能

室温条件下, 运用静电力自组装和原位化学氧化聚合相结合的方法制备了聚苯胺/纳米二氧化钛(PANI/TiO2)复合薄膜和聚苯胺(PANI)薄膜, 并通过XPS和SEM对薄膜进行了分析表征. 采用平面叉指电极式器件制备了PANI/TiO2复合薄膜和PANI薄膜气体传感器, 研究了其在常温下对有毒气体NH3和CO 的敏感性能. 结果表明, PANI/TiO2复合薄膜较PANI薄膜具有更优的灵敏度和响应恢复特性.     

恒电压法制备掺杂聚苯胺薄膜

在不同的酸溶液中加入定量苯胺单体,利用电化学恒压法制备了导电性能优良的聚苯胺薄膜,研究了以不同浓度(0.5、1、1.5、2mol/L)的盐酸、高氯酸和对甲苯磺酸为电解质溶液,苯胺在ITO导电玻璃上的聚合电压和颜色变化,并用FT IR、循环伏安和SEM研究了聚合物的结构及性能。研究表明,在不同酸掺杂下薄膜的颜色依次为黄绿色、绿色、深绿色、天蓝色和深蓝色,这是由于不同掺杂酸对阴离子大小的不同导致其分子链上电荷离域不同,从而使得聚合物的掺杂程度不同而发生不同的红移;随着使用电压的增大,溶液中导电能力增强,聚苯胺薄膜的颜色加深;随着同种酸浓度的增加,质子酸的酸性越强,苯胺的聚合电位就越低。     

金修饰ZnO纳米棒阵列制备及对甲醛气敏性能

通过两步溶液法在氧化铝陶瓷管上先制备出ZnO纳米棒阵列,再用真空蒸镀法在ZnO纳米棒表面形成一层均匀Au膜,于500℃下热处理得到Au纳米颗粒修饰的ZnO(Au-ZnO)纳米棒阵列体系。通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和X射线衍射仪(XRD)对ZnO纳米棒阵列和Au-ZnO纳米复合体系进行表面形貌表征和结构分析。气敏性能测试结果表明,Au-ZnO纳米复合体系在300℃下对1000μL·L-1甲醛的灵敏度为41.5,而在200℃下灵敏度仍能达到10.3,表明可以制备低工作温度下气敏性能良好的甲醛气敏传感器。     

聚苯胺/二氧化锡杂化材料的制备、表征及气敏性测试

文章采用水热法、苯胺原位聚合法制备了聚苯胺/二氧化锡(PAn/SnO₂)杂化材料,用FTIR、XRD、TEM、XPS等多种手段对产物进行表征,并在较低操作温度下(室温、60 ℃和90 ℃)测试其对乙醇、氢气、一氧化碳和氨气的气敏性能。结果表明,苯胺单体在SnO₂的表面发生原位聚合,得到核壳型PAn/SnO₂杂化材料。气敏性实验发现,当测试温度升高到90 ℃时,PAn/SnO₂杂化材料对乙醇气体表现出较好的选择性,并且响应、恢复时间短,可逆性好,适于在较宽浓度范围对乙醇气体进行检测。